"The art of structure is where to put the holes"
Robert Le Ricolais, 1894-1977

La topology optimization è un filone di ricerca che si occupa metodi per indagare la forma più efficiente possibile per un elemento, date determinate condizioni al contorno. Nello specifico, in ambito strutturale si parla di ESO method (Evolutionary Structural Optimization); in questo caso, dai risultati di un'analisi FEM (Finite Element Method) condotta su elementi strutturali sottoposti a determinate condizioni di vicolo e carico, si pone un target di ottimizzazione, in base al risultato che si vuole ottenere, e si procede in modo iterativo eliminando progressivamente il materiale che non risulta sottoposto a sforzi e che quindi, salvo determinate costrizioni di forma imposte a priori, può essere sostituito da un vuoto dato che non apporta contributi alla capacità portante dell'elemento.
Di questa metodologia di dimensionamento per gli elementi strutturali si parla ormai da tempo, ma nessuna tecnologia meglio della stampa 3D consente di ottenere un ottimo risultato in maniera così diretta e semplice. Una delle tante declinazioni dell'utilizzo dell'additive manifacturing, forse quella che ne esprime meglio potenzialità ed efficacia, è la possibilità di realizzare elementi che presentino cavità, fori o parti porose interne al pezzo prodotto. Quello che con le tradizionali tecniche di lavorazione meccaniche richiede procedimenti complessi o addirittura non si può ottenere, rappresenta, infatti, il punto di forza della tecnologia che sta alla base di tutti i processi di 3D printing. La deposizione di layer sovrapposti, che costituisce l'essenza di della stampa 3D, a prescindere da materiale o macchina impiegata, consente di controllare contemporaneamente tutte le superfici che costituiranno l'oggetto finale, sia internamente che esternamente.
Da questa presa di coscienza nell'uso di una tecnologia che si dimostra flessibile e presenta una varietà sterminata di applicazioni, nasce l'idea di disegnare una parete a doppia curvatura realizzata con pezzi standard (tubi in PP) i cui nodi di giunzione, ovvero i punti più interessanti a livello strutturale essendo quelli in cui si concentrano gli sforzi multidirezionali provenienti dalle aste, siano progettati secondo il metodo ESO ottenendo un risultato efficiente, molto organico. Questo evidenzia due peculiarità della stampa 3D: il suo uso per produrre pezzi ottimizzati, come spiegato, e la possibilità di ottenere una struttura curva dalla forma personalizzata, a partire da pezzi standard rettilinei.
Il workshop “Build your ESOforest” ha come obiettivo quello di presentare questo enorme vantaggio offerto dalla stampa 3D, attraverso la stampa dei giunti ottimizzati da parte delle aziende che ne prenderanno parte, in modo da dimostrare la riduzione del materiale utilizzato ottenendo un campione significativo di prototipi da confrontare con gli equivalenti non ottimizzati.